JP3344721B2 - 二速度リニアアクチュエータ及びこれを有する曲げプレス並びにこの曲げプレスにおける曲げ加工方法 - Google Patents

二速度リニアアクチュエータ及びこれを有する曲げプレス並びにこの曲げプレスにおける曲げ加工方法

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JP3344721B2 JP50548692A JP50548692A JP3344721B2 JP 3344721 B2 JP3344721 B2 JP 3344721B2 JP 50548692 A JP50548692 A JP 50548692A JP 50548692 A JP50548692 A JP 50548692A JP 3344721 B2 JP3344721 B2 JP 3344721B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械用、特に曲げプレス用のリニアアクチ
ュエータに関するものである。
より詳細には本発明は、以下を含むリニアアクチュエ
ータに関するものである。
− 互いに相対的に滑り動く（滑動する）ように装着さ
れると共に、作業線に対して平行に延びる柱状案内によ
って相互に連結される第一および第二本体 − 雄ネジと雌ネジとが、前記第一本体と第二本体とに
夫々回転するように支持される雄・雌ネジ機構 − 前記雄ネジと雌ネジとをそれぞれ交互に回転させる
第一および第二モータ 上記の型のアクチュエータは、直線的進行を行わしめ
るための装置を記載した米国特許第4,693,131号から公
知である。この装置は、テーブルを滑動するように装着
した固定基板を備える。雄ネジが、自由回転するように
前記基板に支持されると共に第一モータにより回転可能
である。この雄ネジは雌ネジと係合し、この雌ネジは、
自由回転するように前記可動テーブルに支持されると共
に第二モータにより回転可能である。これら二個のモー
タは、遅い接近ストロークを得るために僅かに異なる速
度で同方向に回転し、或いは迅速なストロークを得るた
めに反対方向に回転することができる。
前記雄ネジと雌ネジとを各モータに結合させた雄・雌
ネジ機構を有する他のリニアアクチュエータが、米国特
許第4,614,128号および第4,703,666号公報に記載されて
いる。
多くの機械において、次の二つの明確に異なる段階か
ら構成される直線運動を工具（たとえば曲げプレスのダ
イ）に行なわせる必要がある。すなわち前記工具を、
（摩擦と惰力と、できれば可動体の重量とに打勝つのに
充分な）低スラスト、高並進速度で移動させねばならな
い接近ストローク及び、全く反対の特性すなわち高スラ
スト（曲げプレスにおいてこれは数百トン程度でさえあ
りうる）、低並進速度を有する作業ストローク。
上記公知のアクチュエータは、この型の機械に使用す
るには不適であることが分かっている。事実、接近スト
ロークを行なうモータを、このストロークの際に必要と
される低スラストのみを供給するような寸法とすると、
そのトルクは、前記作業ストロークをもたらすモータ操
作中に前記雄・雌ネジ機構に対して作用する高い反動ト
ルクに打勝つには不充分である。上記公知のアクチュエ
ータを、著しく異なるスラストが要求される用途に使用
すれば、接近ストロークを行なうモータは過大寸法とせ
ねばならない。
本発明の目的は、高スラストにて遅い作業ストローク
を達成しうると共に低スラストにて高速の接近ストロー
クを達成し、しかも各モータの出力をできるだけ低く保
ちうるような、冒頭に示した型のアクチュエータを提供
することにある。
本発明によればこの目的は、かなり異なる減速比を有
する各減速装置にモータが結合されると共に、低い方の
減速比の減速装置に接続された前記雄・雌ネジ機構の部
材に結合されるブレーキ装置を含むことを特徴とする上
記の型のリニアアクチュエータを設けることにより達成
される。
これら特徴により、著しく異なるスラストを特徴とす
る二個のストロークを、二個のかなり低出力の、従って
小型かつ安価のモータを用いて実行することができる。
本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例として
提出する添付図面を参照して以下に続く詳細な説明から
明らかとなるであろう。ここに、 図１は、本発明によるアクチュエータの、部分的に切
断した平面図、 図２及び３は、図１のII−II線およびIII−III線上で
とった断面図、 図４は、図２における矢印IVにより示される部分の拡
大した尺度での図、 図５は、本発明によるアクチュエータを備えた曲げプ
レスの、部分的に切断した概略図、そして 図６は、図５の矢印VI上でとった図。
図面を参照するに、１で示されるリニアアクチュエー
タは、作業線Ａに沿って互いに相対的に滑動するように
装着され、夫々２および４で示される第一および第二本
体を含む。図１および図２に見られるように、前記第一
本体２は、前記第二本体４に固定された案内部材10に形
成された各溝部８内で滑動可能な、直径方向に対抗する
一対の案内６を備える。前記本体４は、たとえば曲げプ
レスのような機械の固定構造体に、慣用の固定装置（図
示せず）により固定されることが予定されている。しか
しながら、前記第一本体２は、機械の可動部分、たとえ
ば曲げプレスのパンチ若しくはダイに結合されることが
予定されている。図２および図３において、雄・雌ネジ
機構は14で示される。雄ネジ16は、作業線Ａに対して平
行に延びると共に、半径方向ベアリング18およびスラス
トベアリング20を用いて前記第一本体２により回転自在
に支持されている。ベベルギヤ22は、前記ネジ16に固定
されると共に、前記第一本体２により支持された電動モ
ータ24によってピニオン26（図２）を介して駆動され
る。
前記雄ネジ16は、スリーブ28に支持された雌ネジ27に
係合し、このスリーブ28は、スラストベアリング30およ
び二個の半径方向ベアリング32を用いて軸線Ａを中心と
して回転自在に前記第二本体４に支持されている。前記
スリーブ28は、たとえば周転円型の機械的ギヤ減速装置
36の出力部材34に接続されている。前記減速装置36は、
歯付ベルト40を用いて第二電動モータ38により駆動され
る（図３）。
前記二個の減速装置22、26及び36の各伝動比はかなり
異なる。特に、装置22、26の減速比は低い（たとえば5:
1）のに対し、装置36の減速比は高い（たとえば100:
1）。
前記雄・雌ネジ機構14は、任意の公知の型のものとす
ることができる。大きな力が関与するので、衛星ネジを
有し、最適な性能を維持しながら極めて大きい荷重に耐
えうる（公知の）型の雌ネジ27を有する機構を使用する
のが好ましい。
補助ブレキー装置が、前記ネジ16に結合されている。
これは、図２に示した実施例では、前記ギヤ22に固定さ
れたディスク42と、前記第一本体２により支持された液
圧作動型キャリパー44とからなるディスクブレーキで構
成される（特に図４参照）。
以下にさらに説明するように、本発明によるアクチュ
エータは、第二電動モータ38により行われる高スラスト
及び低並進速度を特徴とする作業ストロークと、第一電
動モータ24により行われる高並進速度及び低スラストを
有する接近ストロークとを行なうことができる。前記作
業ストローク中に極めて正確な位置決めを行うために、
前記第二電動モータ38は慣用の電子制御装置（図示せ
ず）により数値制御される。前記第一電動モータ24も、
接近ストローク中に工具の速度および位置を制御するた
めに数値制御されることができる。
前記二個のモータ24、38を制御する数値制御装置は、
前記本体２及び４の相対変位を検出する単一のトランス
デューサを使用する。このトランスデューサは、前記本
体２に固定される可視スケール25と、前記本体４に支持
される光学読取器29とにより構成することができる（図
３）。
前記作業ストロークを行なうために、雄ネジ16はディ
スクブレーキ42、44を用いて第一本体２に対して固定さ
れ、雌ネジ28が第二電動モータ38により回転される。前
記作業ストロークは、実際、数10トンにさえなりうる極
めて高いスラストを特徴とし、無視することの出来ない
反動トルクを有する。前記ブレーキ42、44はこのトルク
に対向して、前記雄ネジが回転するのを防止できねばな
らない。前記歯付ベルト40及び、減速装置36、ネジ16の
ピッチによりもたらされる減速比は、極めて低出力のモ
ータ38を用いた場合にも、前記第一本体２が作業線Ａに
沿って低速度で、しかし極めて高スラストで移動するよ
うなものである。
前記接近ストロークを行なうために、前記ディスクブ
レーキ42、44は解除され、前記ネジ16が前記第一電動モ
ータ24によって回転される。前記減速装置36における摩
擦は、前記第二本体４に対して前記雌ネジ27が相対回転
するのを防止する拘束作用を有するのに充分である。何
故ならこの場合スラストは低いからである。この拘束作
用は、結合された制御装置により停止状態に保持される
前記第二電動モータ38によって達成することもできる。
前記第一電動モータ24と前記ネジ16との間の減速比は極
めて低い。したがって前記第一本体２は、高並進速度
で、しかし工具がその無負荷運動中に遭遇する小さい反
力にのみに打勝ちうるスラストで移動する。
図５および図６を参照するに、本発明によるリニアア
クチュエータを備えた曲げプレスが50で示される。
前記プレス50は、パンチ56が固定される上側固定テー
ブル54を支持する支持構造体52を公知の態様で含む。
前記支持構造体52は、１対の固定案内テーブル58を支
持し、この間で、ダイ62を支持する可動テーブル60が滑
動自在である。
前記可動テーブルは、前記アクチュエータ１の第一本
体２に固定され、一方前記第二本体４は、前記案内テー
ブル58における穴部64に支持されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B30B 1/18 B21D 5/02 F16H 25/20

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】相互に接近離反自在のパンチ・ダイ及び、
    当該パンチ・ダイを相互に接近離反させるリニアアクチ
    ュエータを有する曲げプレスを用いて板金に対して曲げ
    加工を行う方法にして、 前記リニアアクチュエータは、 互いに相対的に滑動するよう装着されると共に、作業線
    （Ａ）に対して平行に延びる柱状案内（６、10）によっ
    て相互に連結される第一および第二本体（2,4）と、 雄ネジ（16）と雌ネジ（27）とが前記第一本体（２）と
    第二本体（４）とによりそれぞれ回転自在に支持される
    雄・雌ネジ機構（14）と、 前記雄ネジ（16）と雌ネジ（27）とをそれぞれ交互に回
    転させる第一および第二モータ（24、38）と、を含み、 前記各モータ（24、38）は異なる減速比を有する各減速
    装置（22、26、36）に結合され且つ、低い方の減速比の
    減速装置（22、26）に接続された雄・雌ネジ機構（14）
    の部材と結合されるブレーキ装置（42、44）を含み、 前記曲げ加工方法は、 パンチ・ダイの間に板金を挿入する工程と、 前記低い減速比を有する減速装置と結合されるモータ
    （24）を駆動し、パンチ・ダイを相互に高速で接近させ
    る工程と、 前記高速接近の後、高い減速比を有する減速装置と結合
    されるモータ（36）を駆動し、 パンチ・ダイを相互に低速且つ高スラストで接近させ、
    もってパンチ・ダイの間に挿入された板金に対して曲げ
    加工を実行する工程と、 を有する。
  2. 【請求項２】前記リニアアクチュエータは、前記低い方
    の減速比の減速装置（22、26）と結合されるモータ（2
    4）は、これに接続される前記雄・雌ネジ機構（14）の
    部材（16）を、前記雄・雌ネジ機構（14）の他方の部材
    （27）が対応する本体（４）に対して固定保持される際
    に、高速度および低トルクで回転せしめるように予定さ
    れていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】前記リニアアクチュエータは、前記高い方
    の減速比を有する減速装置（36）と結合されたモータ
    （38）は、所定の運動規則を当該モータ（38）に付与す
    るようにされると共に、他方のモータ（24）が作動され
    る際に前記モータと、これに結合する雄・雌ネジ機構
    （14）の部材（27）とが回転するのを防止するようにさ
    れている電子制御装置により制御されることを特徴とす
    る請求の範囲第２項に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記リニアアクチュエータは、前記高い方
    の減速比の減速装置（36）と結合するモータ（38）が、
    これに接続される雄・雌ネジ機構の部材（27）を、雄・
    雌ネジ機構（14）の他方の部材（16）がブレーキ装置
    （42）の制動力により対応する本体（２）に対して固定
    される際に、低速度および高トルクで回転させるように
    予定されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記
    載の方法。
  5. 【請求項５】前記リニアアクチュエータは、前記電動モ
    ータ（24、38）が、所定の運動規則を前記モータ（24、
    38）に付与するのに適すると共に、前記本体（２、４）
    の相対変位を検出する単一の線形位置トランスデューサ
    （25、29）を使用する電子制御装置により制御されるこ
    とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】互いに相対的に滑動するよう装着されると
    共に、作業線（Ａ）に対して平行に延びる柱状案内
    （６、10）によって相互に連結される第一および第二本
    体（2,4）と、 雄ネジ（16）と雌ネジ（27）とが前記第一本体（２）と
    第二本体（４）とによりそれぞれ回転自在に支持される
    雄・雌ネジ機構（14）と、 前記雄ネジ（16）と雌ネジ（27）とをそれぞれ交互に回
    転させる第一および第二モータ（24、38）と、を含み、 前記各モータ（24、38）は異なる減速比を有する各減速
    装置（22、26、36）に結合され且つ、低い方の減速比の
    減速装置（22、26）に接続された雄・雌ネジ機構（14）
    の部材と結合されるブレーキ装置（42、44）を含み、 前記高い方の減速比の減速装置（36）は、前記部材（1
    6）が回転する際に、これと結合する雄・雌ネジ機構（1
    4）の他方の部材（27）が回転しないよう防止しうる内
    部摩擦を有することを特徴とするリニアアクチュエー
    タ。
  7. 【請求項７】請求の範囲第６項に記載のリニアアクチュ
    エータを備えることを特徴とする曲げプレス。
  8. 【請求項８】互いに相対的に滑動するよう装着されると
    共に、作業線（Ａ）に対して平行に延びる柱状案内
    （６、10）によって相互に連結される第一および第二本
    体（2,4）と、 雄ネジ（16）と雌ネジ（27）とが前記第一本体（２）と
    第二本体（４）とによりそれぞれ回転自在に支持される
    雄・雌ネジ機構（14）と、 前記雄ネジ（16）と雌ネジ（27）とをそれぞれ交互に回
    転させる第一および第二モータ（24、38）と、を含み、 前記各モータ（24、38）は異なる減速比を有する各減速
    装置（22、26、36）に結合され且つ、低い方の減速比の
    減速装置（22、26）に接続された雄・雌ネジ機構（14）
    の部材と結合されるブレーキ装置（42、44）を含み、 各本体（2,4）は、基礎部と、前記案内（6,10）を支持
    する相互に対向する延長部材とを備え、前記延長部材
    は、前記基礎部から他の本体の基礎部へ、前記作業線
    （Ａ）と平行に突出し、 前記前記第２本体は透孔を備え、前記中空スリーブ（2
    8）は、前記透孔の内部へ支持され、前記スリーブは、
    前記第２本体の基礎部から第１本体へ前記作業線と平行
    に突出し、且つ、前記雌ねじを支持する、 前記雄ねじ（16）は、前記第１本体の基礎部に片持ち式
    に支持され、前記第２本体方向へ突出し、前記雄ねじの
    第１端部は前記第１本体に回転自在に接続され、第２端
    部は前記中空スリーブ（28）内へ延伸する ことを特徴とする機械用、特に曲げプレス用のリニアア
    クチュエータ。
  9. 【請求項９】請求の範囲第８項に記載のリニアアクチュ
    エータを備えることを特徴とする曲げプレス。
JP50548692A 1990-12-27 1991-12-23 二速度リニアアクチュエータ及びこれを有する曲げプレス並びにこの曲げプレスにおける曲げ加工方法 Expired - Fee Related JP3344721B2 (ja)

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